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锂电池正极材料全面解析

简介:汇杰锂能提供锂电池正极材料的全面解析。讲解了锂电池正极材料的分类,制作成为锂电池的原理,正极材料的优势,锂电池正极材料的应用范围,以及目前正在生产正极材料的厂家等。

阅读:919次 作者:babsan 发布时间:2018-05-06 03:28:00

锂电池正极材料种类:

第一种:锰酸锂正极材料

第二种:钴酸锂正极材料

第三种:镍钴锰酸锂正极材料

第四种:镍钴铝酸锂正极材料

第五种:钛酸锂正极材料

第六种:磷酸铁锂正极材料

其中镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂都称之为三元材料也就是三元正极材料,在使用的三元材料制作而成的锂电池我们称之为三元材料电池。

常见锂电池正极材料

正极材料在锂电池中的原理

锂电池中,拥有锂离子可插入以及脱出锂离子镶嵌的化合物,使其一端富锂,一端少锂,其中的隔膜就只允许锂离子通过,其中的电解质就是锂离子游离的介质,所以当锂电池放点的时候,锂离子通过脱离负极材料的晶格,进入到电解液中,在经过电解液游离到隔膜,通过隔膜后,达到正极材料的晶格。使其正极材料方电压增加,负极材料一方电压降低,来行程放电的过程。

同理,充电也是一样,负极聚集锂离子,正极减少锂离子,使用这种方式来进行完成锂电池的充放电过程。

在这个过程中,锂离子可以循环进行使用,所以起锂电池是一种新能源,无污染能源,是国家重点的支持项目之一。

锂电池原理

锂电池正极材料的优势

锂离子正极材料的优势有:高电压,其中三元材料可以达到电压为4.4V、高容量、消耗能量低、没有记忆效应、对环境友好、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多,其中钛酸锂的循环次数可以达到1万次。

锂电池正极材料的应用范围

正极材料可以制作为移动电话的存储电池,笔记本电池,摄像头的电池,数码相机的电池,UPS备用电源,军事电池领域,无人机电池等等。

锂电池正极材料的应用范围

锂电池正极材料的作用

主要作用是作为锂电池的正极,与隔离材料以及负极材料,电解液等一起组成锂电池。在整个正极材料在锂电池的质量占比约为75%~80%的份额,远远高出其他的材料中在锂电池的重量。

另外正极材料的价格也占比到了40%以上,据最新的数据显示,目前正极材料的价格已经可以占比锂电池的42%。是首屈一指的锂电池中最重要的影响关键之一。因为其正极材料的价格已经达到40%,顾正极材料的价格决定了锂电池的价格。

谁才是锂电池正极材料的佼佼者

从刚才6中正极材料中,其实可以分为5大类,其中镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂都是称之为三元材料,在2016年到2017年,磷酸铁锂基本上占据着市场的绝大多数市场份额,其搭载量为20Gwh,远远讲三元材料甩在后面。但是到了2017年之后,三元材料后来居上。尤其是特斯拉三元材料镍钴铝酸锂的商用,更是被越来越多的被看好。

从市场领域进行分析,针对锂电池而言,磷酸铁锂使用上做多的是BYD,而在2018年,慢慢的BYD开始针对三元正极材料进行布局,也可以看出磷酸铁锂所处的地位不太妙,市场上大多的企业也进行着三元正极材料的布局,整体来看,未来几乎没有企业再将布局磷酸铁锂,这也看出来三元正极材料将成为2018年的王者。以三星,LG,特斯拉等也向三元正极材料靠近,也能代表着行业的走向。

从技术进行分析,首先需要看的是能量密度,三元材料的能量密度,已经在200的高位,而磷酸铁锂的能量密度在150的位置,我们仅仅只是说的普通的锂电池正极材料,如果仅仅只考虑比能量,那么其他的像循环寿命,电压等性能就达不到最理想的效果。

从成本进行分析,目前在2018年5月,三元正极材料的价格保持在20万元/吨,而磷酸铁锂的价格在7万元每吨,相差的价格预计在三倍。从整体上来看,三元材料主要是钴矿这种重金属上,而且这种重金属由瑞典一个企业进行控制,在2017年末价格都一直在60万元/吨徘徊,所以价格相对降价的空间不大,而磷酸铁锂的原材料直接在国内就可以直接进行采购,价格方面磷酸铁锂完胜三元正极材料。

从以上地点,我们可以看出,磷酸铁锂除了在成本上有一定的优势之外,并没有其他的优势可以超越三元材料,但是随着三元材料技术的成熟,安全性能的提升,相对高能量密度才是汽车新能源的制高点。

钴酸锂和三元材料对比,钴酸锂的主要原材料就是我国最贫乏的钴矿,而且2018年钴矿的价格已经达到60万元/吨,这个价格在锂电池使用上过高,已经突破了价格瓶颈,按照钴矿在钴酸锂的配比,钴酸锂的价格将会保持在43万元/吨,这个价格相比有一些高得离谱。像三元材料中也有使用钴矿,但是三元材料中钴矿占比可以做到只有1层,如NCM811,还可以做NCM622,这其中钴矿也仅仅只为2层比重,所以价格方面钴酸锂就会吧客户吓跑。

目前国内的正极材料公司

1:汇杰锂能

汇杰锂能是一家生产正极材料的企业,主要的正极材料有锰酸,三元正极材料。其中出产的NCM523收到国内外客户一直好评。

2:杉杉锂能

杉杉锂能是一家致力于专业生产正极材料的厂家,在2018年追加投入正极材料中的三元材料,钴酸锂,锰酸锂在投资,预计将年产10万吨正极材料。

3:当升科技

当升科技是国内最早的一家正极材料上市公司。主要以小型锂电池的正极材料为主,不仅仅有锰酸锂,多元正极材料,还包括有钴酸锂正极材料的研发和投入。是目前国内领先的正极材料供应商。在2010年就已经上市,是目前国内最大的正极材料公司之一。

4:中国宝安

中国宝安是一家最早上市的正极材料公司,是目前最大的正极材料供应商之一,根据2018年5月的市值,其市值超过百亿。在正极材料了解这个公司的不多,但是贝特瑞公司相信在正极材料市场也是一个了不起的存在。

汇杰锂能生产锂电池正极材料
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